[go: up one dir, main page]

JP4622913B2 - How to recognize the position of the recognition target - Google Patents

How to recognize the position of the recognition target Download PDF

Info

Publication number
JP4622913B2
JP4622913B2 JP2006094026A JP2006094026A JP4622913B2 JP 4622913 B2 JP4622913 B2 JP 4622913B2 JP 2006094026 A JP2006094026 A JP 2006094026A JP 2006094026 A JP2006094026 A JP 2006094026A JP 4622913 B2 JP4622913 B2 JP 4622913B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recognition
correction value
nozzle
electronic component
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006094026A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007273520A (en
Inventor
陽祐 佐々木
清 冨田
尚人 纐纈
哲平 川口
誠 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2006094026A priority Critical patent/JP4622913B2/en
Publication of JP2007273520A publication Critical patent/JP2007273520A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4622913B2 publication Critical patent/JP4622913B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

本発明は、治具ノズル等の認識対象の位置を認識する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for recognizing the position of a recognition target such as a jig nozzle.

従来、基台に備えられた電子部品供給部と基板間を水平移動して電子部品の実装を行う実装ヘッドを備えた電子部品実装装置が知られている。さらに基台には、実装ヘッドのノズルに吸着された電子部品を撮像するカメラが備えられており、撮像された画像を解析することにより電子部品の位置が認識される。この認識された電子部品の位置に基づいてノズルの位置や実装高さを制御することにより、電子部品が基板の所定の実装箇所に適度な圧力で正確に実装される(特許文献1参照)。
特開2000−36697号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic component mounting apparatus including a mounting head for mounting an electronic component by horizontally moving between an electronic component supply unit provided on a base and a substrate is known. Further, the base is provided with a camera that images the electronic component sucked by the nozzle of the mounting head, and the position of the electronic component is recognized by analyzing the captured image. By controlling the position of the nozzle and the mounting height based on the recognized position of the electronic component, the electronic component is accurately mounted at a predetermined mounting position on the substrate with an appropriate pressure (see Patent Document 1).
JP 2000-36697 A

このような電子部品実装装置には、実装ヘッドを水平移動させるための駆動機構を含め種々の駆動機構が備えられているため、実装動作を連続して行う過程において発生する駆動機構からの発熱により、実装ヘッドと基台との間に熱変形による位置ずれが生じることがある。そのため、電子部品の位置認識の基準となるカメラの認識原点とノズルの位置にずれが生じ、電子部品の位置認識結果に熱変形に起因する誤差が含まれることがあった。その結果、電子部品の実装の際のノズルの位置や実装高さが適切に制御されず実装品質の低下を招いていた。   Since such an electronic component mounting apparatus is provided with various drive mechanisms including a drive mechanism for horizontally moving the mounting head, heat generated from the drive mechanism generated in the process of continuously performing the mounting operation. In some cases, a displacement due to thermal deformation may occur between the mounting head and the base. For this reason, there is a deviation between the recognition origin of the camera and the position of the nozzle, which is the reference for the position recognition of the electronic component, and the position recognition result of the electronic component may include an error due to thermal deformation. As a result, the position of the nozzle and the mounting height at the time of mounting the electronic component are not appropriately controlled, leading to a decrease in mounting quality.

このような問題を解決するため、カメラの認識原点と実装ヘッドに装着された治具ノズルの位置のずれを経時的に測定し、カメラの認識原点とノズルの位置関係を補正するキャリブレーションが行われるが、治具ノズルに異物等が付着する等の不具合があると、治具ノズルの位置認識結果に異常値が含まれることになり適切なキャリブレーションを行うことができない。その結果、キャリブレーション後のノズルの位置や実装高さが適切に制御されなくなり、実装品質の低下を招いていた。   In order to solve such problems, calibration is performed to measure the displacement of the camera recognition origin and the position of the jig nozzle mounted on the mounting head over time and correct the positional relationship between the camera recognition origin and the nozzle. However, if there is a problem such as foreign matter adhering to the jig nozzle, an abnormal value is included in the position recognition result of the jig nozzle, and appropriate calibration cannot be performed. As a result, the position and mounting height of the nozzle after calibration are not properly controlled, resulting in a decrease in mounting quality.

そこで本発明は、異物等の付着により誤認識することなく認識対象の位置を認識する方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention aims at providing a way to recognize the position of the recognition target without erroneous recognition due to the adhesion of foreign matter.

請求項1記載の発明は、認識手段と相対的に移動可能に構成された認識対象の位置を前記認識手段により認識する方法であって、前記認識手段により前記認識対象の位置を経時的に認識する認識工程と、前記認識工程において先に認識された前記認識対象の位置と後に認識された前記認識対象の位置との差に基づいて前記認識手段の認識原点と前記認識対象との位置ずれを補正する補正値を演算する演算工程と、前記認識工程において前記認識対象の位置が認識される度に前記演算工程において演算される補正値を更新する補正値更新工程と、前記補正値更新工程において補正値が更新される度に更新後の補正値を許容する許容値を設定する工程と、前記演算工程において演算された前記補正値が前記許容値を超えているかどうかを判定する判定工程と、前記演算工程において演算された補正値が前記許容値を超えていると判定された場合にエラー処理を行う工程と、を含み、前記許容値が、前記補正値の更新の度に更新後の前記補正値を規準とする初期値に復元し、前記補正値の次の更新時まで経時的に漸増するThe invention according to claim 1 is a method for recognizing the position of a recognition object configured to be movable relative to the recognition means by the recognition means, wherein the recognition means recognizes the position of the recognition object over time. And recognizing the position difference between the recognition origin of the recognition means and the recognition target based on the difference between the position of the recognition target previously recognized in the recognition step and the position of the recognition target recognized later in the recognition step. A calculation step of calculating a correction value to be corrected, a correction value update step of updating a correction value calculated in the calculation step each time the position of the recognition target is recognized in the recognition step, and a correction value update step A step of setting an allowable value for allowing the updated correction value every time the correction value is updated, and determining whether the correction value calculated in the calculation step exceeds the allowable value A constant step, said the step of performing error processing when the correction value calculated in the calculating step is determined to exceed the allowable value, only contains the allowable value, every time updating of the correction value The correction value after the update is restored to the initial value, and gradually increases with time until the next update of the correction value .

本発明によれば、認識手段と認識対象の間における位置ずれを補正する補正値を経時的に更新するので、熱変形による影響を排除して認識対象の位置または高さを認識することができ、また、熱変形に起因する位置ずれのみを許容する許容値を設定し、熱変形以外の要因による位置ずれが許容値を超えた場合に補正値が自動的に更新されないようにしているので、認識対象の位置認識結果に異常値が含まれることがない。   According to the present invention, since the correction value for correcting the positional deviation between the recognition means and the recognition target is updated with time, the position or height of the recognition target can be recognized without the influence of thermal deformation. In addition, since an allowable value that allows only positional deviation due to thermal deformation is set, and the positional deviation due to factors other than thermal deformation exceeds the allowable value, the correction value is not automatically updated. An abnormal value is not included in the position recognition result of the recognition target.

図1は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図2は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成図、図3(a)、(b)は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における治具ノズルの撮像画像を示す説明図、図4(a)、(b)は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における治具ノズルの撮像画像を示す説明図、図5は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における電子部品の撮像画像を示す説明図、図6は本発明の一実施の形態の認識方法を示すフローチャート、図7は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における位置および高さ補正値の更新状況を示す説明図、図8は本発明の一実施の形態の認識方法を示すフローチャートである。   FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a control system of the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. FIG. 4 is an explanatory view showing a captured image of a jig nozzle in the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIGS. 4A and 4B are jigs in the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a captured image of an electronic component in the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a recognition method according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the update status of the position and height correction value in the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart showing the recognition method according to the embodiment of the present invention. .

まず、本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の全体構成について説明する。図1において、電子部品実装装置のベースとなる基台1上には、基板2の搬送を行う基板搬送装置3がX方向に延伸して配設されている。基板搬送装置3には基板2をクランプして固定する機能が備わっており、X方向に搬送される基板2を所定の位置に位置決めする。なお、本発明においては、基板2の搬送方向をX方向とし、これに水平面内で直交する方向をY方向とする。   First, the overall configuration of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. In FIG. 1, a substrate transport device 3 that transports a substrate 2 is arranged extending in the X direction on a base 1 that serves as a base of an electronic component mounting apparatus. The substrate transport device 3 has a function of clamping and fixing the substrate 2 and positions the substrate 2 transported in the X direction at a predetermined position. In the present invention, the transport direction of the substrate 2 is the X direction, and the direction perpendicular to the substrate 2 in the horizontal plane is the Y direction.

基板搬送装置3のY方向における両側方には、複数のパーツフィーダ4が並設されている。パーツフィーダ4は電子部品供給装置として機能し、内部に収納された複数の電子部品を供給口5に順次供給する。   A plurality of parts feeders 4 are arranged side by side on both sides in the Y direction of the substrate transfer device 3. The parts feeder 4 functions as an electronic component supply device, and sequentially supplies a plurality of electronic components accommodated therein to the supply port 5.

基台1のX方向における両端部には一対のYテーブル6が配設されており、この一対のYテーブル6上にXテーブル7が架設されている。Xテーブル7には実装ヘッド8が装着されている。Yテーブル6およびXテーブル7には、それぞれY軸駆動機構6aおよびX軸駆動機構7a(図2参照)が備えられており、実装ヘッド8を基台1に対して相対的に水平移動させる。   A pair of Y tables 6 are disposed at both ends in the X direction of the base 1, and an X table 7 is constructed on the pair of Y tables 6. A mounting head 8 is mounted on the X table 7. The Y table 6 and the X table 7 are respectively provided with a Y-axis drive mechanism 6a and an X-axis drive mechanism 7a (see FIG. 2), and move the mounting head 8 horizontally relative to the base 1.

図2において、実装ヘッド8には複数のノズルユニット9が装着されており、各ノズルユニット9の下端部にはそれぞれノズル10が装着されている。各ノズル10には、それぞれZ軸駆動機構10aおよびθ軸駆動機構10bが備えられており、各ノズル10は独立してZ方向に昇降およびθ方向(Z軸周り)に回転可能に構成されている。また、各ノズル10には吸排気機構10cが備えられており、電子部品のピックアップの際にはノズル10内を真空吸引することにより電子部品を吸着保持し、電子部品の実装の際にはノズル10内の排気を行うことにより電子部品をリリースするいわゆる真空破壊を行う。これらのY軸駆動機構6aおよびX軸駆動機構7a、Z軸駆動機構10aおよびθ軸駆動機構10b、吸排気機構10cは制御部11と接続されており、制御部11から送信される制御指令に基づいて駆動する。   In FIG. 2, a plurality of nozzle units 9 are mounted on the mounting head 8, and a nozzle 10 is mounted on the lower end of each nozzle unit 9. Each nozzle 10 is provided with a Z-axis drive mechanism 10a and a θ-axis drive mechanism 10b, respectively, and each nozzle 10 is configured to be movable up and down in the Z direction and rotatable in the θ direction (around the Z axis). Yes. In addition, each nozzle 10 is provided with an intake / exhaust mechanism 10c. When an electronic component is picked up, the inside of the nozzle 10 is sucked and held by suction, and when the electronic component is mounted, the nozzle 10 A so-called vacuum break is performed in which the electronic components are released by evacuating the inside 10. The Y-axis drive mechanism 6a and X-axis drive mechanism 7a, the Z-axis drive mechanism 10a, the θ-axis drive mechanism 10b, and the intake / exhaust mechanism 10c are connected to the control unit 11, and control commands transmitted from the control unit 11 are transmitted. Drive based on.

図1および図2において、実装ヘッド8の側方にはカメラ12が配設されている。カメラ12は、実装ヘッド8と一体となって基台1に対して相対的に水平移動し、認識対象の撮像を行う撮像手段として機能する。また、基板搬送装置3とパーツフィーダ4の間にはカメラ13が配設されている。カメラ13は、パーツフィーダ4の供給口5からノズル1
0によりピックアップされた電子部品を下方からスキャニングする撮像手段として機能する。また、基板搬送装置3とパーツフィーダ4の間にはラインセンサ18が配設されている。ラインセンサ18は透過型の光センサであり、認識対象の遮光長さを検知する検知手段として機能する。
1 and 2, a camera 12 is disposed on the side of the mounting head 8. The camera 12 integrally moves with the mounting head 8 to move horizontally relative to the base 1 and functions as an imaging unit that performs imaging of a recognition target. A camera 13 is disposed between the substrate transfer device 3 and the parts feeder 4. The camera 13 is connected to the nozzle 1 from the supply port 5 of the parts feeder 4.
It functions as an imaging means for scanning the electronic component picked up by 0 from below. A line sensor 18 is disposed between the substrate transfer device 3 and the parts feeder 4. The line sensor 18 is a transmissive optical sensor, and functions as a detection unit that detects a light shielding length of a recognition target.

図2において、カメラ12は認識部12aと接続されており、認識部12aは制御部11および演算部14、記憶部15と接続されている。カメラ12により撮像された認識対象の画像は認識部12aにより画像処理され、演算部14により認識対象の中心とカメラ12の認識原点との相対位置が演算される。記憶部15には、カメラ12の認識原点と各ノズル10の軸中心との距離データが予め記憶されており、演算部14により実装ヘッド8の任意のノズル10の軸中心と認識対象の中心との相対位置が演算される。制御部11は、演算部14による演算結果に基づいてY軸駆動機構6aおよびX軸駆動機構7bの駆動の制御を行い、これにより任意のノズル10の軸中心と認識対象の中心との位置合わせが行われる。なお、カメラ12による認識対象は、ピックアップの際にはパーツフィーダ4の供給口5に供給された電子部品であり、実装の際には基板2の所定箇所に設けられた位置合わせ用の認識マークであり、キャリブレーションの際には基台1上の所定箇所に設けられたキャリブレーション用の認識マークM(図1参照)である。   In FIG. 2, the camera 12 is connected to a recognition unit 12 a, and the recognition unit 12 a is connected to the control unit 11, the calculation unit 14, and the storage unit 15. The recognition target image captured by the camera 12 is subjected to image processing by the recognition unit 12a, and the calculation unit 14 calculates the relative position between the center of the recognition target and the recognition origin of the camera 12. The storage unit 15 stores in advance distance data between the recognition origin of the camera 12 and the axis center of each nozzle 10, and the calculation unit 14 determines the axis center of any nozzle 10 of the mounting head 8 and the center of the recognition target. The relative position of is calculated. The control unit 11 controls the driving of the Y-axis drive mechanism 6a and the X-axis drive mechanism 7b based on the calculation result by the calculation unit 14, and thereby aligns the axis center of any nozzle 10 and the center of the recognition target. Is done. The recognition target by the camera 12 is an electronic component supplied to the supply port 5 of the parts feeder 4 at the time of pick-up, and a recognition mark for alignment provided at a predetermined location on the substrate 2 at the time of mounting. And a calibration recognition mark M (see FIG. 1) provided at a predetermined location on the base 1 at the time of calibration.

図2において、カメラ13は認識部13aと接続されており、認識部13aは制御部11および演算部14、記憶部15と接続されている。カメラ13により撮像された認識対象の画像は認識部13aにより画像処理され、演算部14により認識対象の中心とカメラ13の認識原点との水平位置関係が演算される。通常、カメラ13による認識対象はノズル10に吸着された電子部品であり、認識対象となる電子部品を吸着したノズル10の軸中心がカメラ13の認識原点と撮像画像上で重なるように実装ヘッド8が位置決めされる。したがって、演算部14により演算された電子部品の中心とカメラ13の認識原点との相対位置がノズル10の軸中心と電子部品の中心のずれとなり、制御部11は、演算部14による演算結果に基づいてY軸駆動機構6aおよびX軸駆動機構7bの駆動の制御を行い、これによりノズル10に吸着された電子部品の位置補正が行われる。   In FIG. 2, the camera 13 is connected to a recognition unit 13 a, and the recognition unit 13 a is connected to the control unit 11, the calculation unit 14, and the storage unit 15. The recognition target image captured by the camera 13 is subjected to image processing by the recognition unit 13 a, and the calculation unit 14 calculates the horizontal positional relationship between the center of the recognition target and the recognition origin of the camera 13. Usually, the recognition target by the camera 13 is an electronic component sucked by the nozzle 10, and the mounting head 8 so that the axis center of the nozzle 10 sucking the electronic component to be recognized overlaps the recognition origin of the camera 13 on the captured image. Is positioned. Therefore, the relative position between the center of the electronic component calculated by the calculation unit 14 and the recognition origin of the camera 13 is a shift between the axis center of the nozzle 10 and the center of the electronic component, and the control unit 11 determines the calculation result by the calculation unit 14. Based on this, the drive of the Y-axis drive mechanism 6a and the X-axis drive mechanism 7b is controlled, and thereby the position of the electronic component attracted by the nozzle 10 is corrected.

なお、ノズル10に吸着された電子部品の位置認識の際には、ノズル10の軸中心とカメラ13の認識原点が撮像画像上で重なり合うように実装ヘッド8が位置決めされる必要があるため、実装ヘッド8に備えられた複数のノズル10のうち少なくとも1つをキャリブレーション用の治具ノズル20に交換し、キャリブレーションの際にはカメラ13により治具ノズル20の撮像を行う。カメラ13により撮像された治具ノズル20の画像は認識部13aにより画像処理され、演算部14により治具ノズル20の中心とカメラ13の認識原点との相対位置が演算される。治具ノズル20の中心とカメラ13の認識原点との相対位置関係は記憶部15に記憶され、制御部11は、これ基づいてY軸駆動機構6aおよびX軸駆動機構7bの駆動の制御を行い、電子部品を吸着した任意のノズル10とカメラ13の認識原点との位置関係を補正する。   Note that when the position of the electronic component attracted by the nozzle 10 is recognized, the mounting head 8 needs to be positioned so that the axial center of the nozzle 10 and the recognition origin of the camera 13 overlap on the captured image. At least one of the plurality of nozzles 10 provided in the head 8 is replaced with a calibration jig nozzle 20, and the jig nozzle 20 is imaged by the camera 13 during calibration. The image of the jig nozzle 20 captured by the camera 13 is subjected to image processing by the recognition unit 13a, and the calculation unit 14 calculates the relative position between the center of the jig nozzle 20 and the recognition origin of the camera 13. The relative positional relationship between the center of the jig nozzle 20 and the recognition origin of the camera 13 is stored in the storage unit 15, and the control unit 11 controls the driving of the Y-axis drive mechanism 6a and the X-axis drive mechanism 7b based on this. The positional relationship between an arbitrary nozzle 10 that has attracted the electronic component and the recognition origin of the camera 13 is corrected.

図2において、ラインセンサ18は、制御部11および演算部14、記憶部15と接続されている。記憶部15には、ラインセンサ18における認識原点が記憶されている。認識対象がラインセンサ18を通過すると、認識対象によりセンサ光の一部が遮光され、演算部14により認識対象の認識原点からの遮光長さ、すなわち認識対象の認識原点に対する鉛直位置関係が演算される。そのため、電子部品を吸着した状態のノズル10がラインセンサ18を通過すると、電子部品の下端の認識原点に対する相対的な高さが演算され、電子部品を吸着しない状態のノズル10がラインセンサ18を通過すると、ノズル10の下端、すなわち電子部品の上端の認識原点に対する相対的な高さが演算される。これらの差を演算することで電子部品自体の高さを測定することができる。   In FIG. 2, the line sensor 18 is connected to the control unit 11, the calculation unit 14, and the storage unit 15. The storage unit 15 stores the recognition origin in the line sensor 18. When the recognition target passes through the line sensor 18, a part of the sensor light is shielded by the recognition target, and the calculation unit 14 calculates the light shielding length from the recognition origin of the recognition target, that is, the vertical positional relationship with respect to the recognition origin of the recognition target. The Therefore, when the nozzle 10 in the state where the electronic component is sucked passes through the line sensor 18, the relative height with respect to the recognition origin at the lower end of the electronic component is calculated, and the nozzle 10 in the state where the electronic component is not picked up moves the line sensor 18. When passing, the relative height of the lower end of the nozzle 10, that is, the upper end of the electronic component with respect to the recognition origin is calculated. By calculating these differences, the height of the electronic component itself can be measured.

従って、電子部品を吸着しない状態のノズル10の下端の認識原点に対する相対的な高さを演算して予め記憶部15に記憶させておくことにより、その後、電子部品を吸着した状態のノズル10がラインセンサ18を通過した際に電子部品自体の高さを測定することができる。記憶部15には、ラインセンサ18の認識原点と基板2上の実装箇所における実装高さが予め記憶されており、制御部11は、演算部14による演算結果に基づいてZ軸駆動機構10aの駆動の制御を行い、これにより、電子部品が実装箇所に適度な圧力で実装されるようにノズル10の実装高さが調節される。   Therefore, by calculating the relative height of the lower end of the nozzle 10 in a state where the electronic component is not picked up with respect to the recognition origin and storing it in the storage unit 15 in advance, the nozzle 10 in a state where the electronic component is picked up is then stored. When passing through the line sensor 18, the height of the electronic component itself can be measured. The storage unit 15 stores in advance the recognition origin of the line sensor 18 and the mounting height at the mounting location on the substrate 2, and the control unit 11 determines the Z-axis drive mechanism 10 a based on the calculation result by the calculation unit 14. By controlling the drive, the mounting height of the nozzle 10 is adjusted so that the electronic component is mounted on the mounting portion with an appropriate pressure.

また、電子部品が立ち姿勢や斜め姿勢等の異常姿勢で吸着されていると、本来の電子部品の高さより高い数値が測定される。そのため、予め記憶部15に電子部品の高さデータを記憶させておき、演算部14による演算結果がこの高さデータ値を超えている場合には、実装動作を中断し、電子部品を取り除く等のエラー処理を行って不良基板の発生を防止する。   Further, when the electronic component is attracted in an abnormal posture such as a standing posture or an oblique posture, a numerical value higher than the height of the original electronic component is measured. Therefore, the height data of the electronic component is stored in the storage unit 15 in advance, and when the calculation result by the calculation unit 14 exceeds the height data value, the mounting operation is interrupted and the electronic component is removed. The error processing is performed to prevent the generation of defective substrates.

制御部11には、キーボードやドライバ等からなる入力部16が接続されており、記憶部15に予め記憶させる様々なデータを入力したり、制御部11に直接指令を入力したりする。さらに、制御部11には出力部17が接続されている。出力部17は、CRTや液晶パネル等の可視表示手段を備え、電子部品実装装置における動作状況を可視表示するほか、警告手段を備え、装置の稼動中に不具合が生じた場合等にオペレータにエラー情報を伝える。   An input unit 16 including a keyboard and a driver is connected to the control unit 11, and various data stored in advance in the storage unit 15 are input, or commands are directly input to the control unit 11. Further, an output unit 17 is connected to the control unit 11. The output unit 17 is provided with visual display means such as a CRT and a liquid crystal panel, and in addition to visually displaying the operation status in the electronic component mounting apparatus, is provided with a warning means, and an error is given to the operator when a malfunction occurs during operation of the apparatus. Communicate information.

また、演算部14は、電子部品実装装置における様々な演算処理を行い、演算処理に必要なデータは予め記憶部15に記憶されている。さらに記憶部15には制御プログラムが記憶されており、制御部11は制御プログラムに従って電子部品実装装置における実装動作の制御を行う。   The calculation unit 14 performs various calculation processes in the electronic component mounting apparatus, and data necessary for the calculation process is stored in the storage unit 15 in advance. Furthermore, a control program is stored in the storage unit 15, and the control unit 11 controls the mounting operation in the electronic component mounting apparatus according to the control program.

次に、認識対象の中心位置を認識する方法について説明する。図3および図4は治具ノズル20をカメラ13により撮像した撮像画像を示している。図3(a)において、カメラ13による撮像領域21内に輝度検出ウィンドウ22を設定し、治具のノズル20および周辺部23の輝度を検出する。なお、治具ノズル20と周辺部23との輝度の差を明確にするため、治具ノズル20は周辺部23に比べて反射率が高く設定されており、カメラ13による撮像の際には治具ノズル20と周辺部23が照射される。   Next, a method for recognizing the center position of the recognition target will be described. 3 and 4 show captured images obtained by capturing the jig nozzle 20 with the camera 13. In FIG. 3A, a luminance detection window 22 is set in the imaging area 21 by the camera 13 to detect the luminance of the nozzle 20 and the peripheral portion 23 of the jig. In order to clarify the difference in luminance between the jig nozzle 20 and the peripheral portion 23, the jig nozzle 20 is set to have a higher reflectance than the peripheral portion 23, so that the image is captured at the time of imaging by the camera 13. The tool nozzle 20 and the peripheral part 23 are irradiated.

輝度検出ウィンドウ22内において一定の輝度を超えている部分の形状を認識し、演算部14により撮像画像上の形状中心(図3(a)においては斜線で示す円形の治具ノズル20の中心)を演算して仮の中心20bとして設定する。治具ノズル20が通常の反射状態であれば、撮像画像上の治具ノズル20の形状は真の形状と一致するので、仮の中心20bは治具ノズル20の真の中心と一致する。ところが、図4(a)に示すように、治具ノズル20の一部、例えば左下部にオイルミスト等の低反射性の異物が付着していると、その部分の輝度が低く検出されるので、仮の中心20bが真の中心20aから右上にずれた位置に設定されることがある。また、図4(b)に示すように、治具ノズル20の右上部に半田やダイシングダスト等の高反射性の異物が付着していると、その部分の輝度が高く検出されるので、仮の中心20bが真の中心20aから右上にずれた位置に設定されることがある。   The shape of a portion exceeding a certain luminance in the luminance detection window 22 is recognized, and the shape center on the picked-up image by the calculation unit 14 (the center of the circular jig nozzle 20 indicated by hatching in FIG. 3A). Is set as a temporary center 20b. If the jig nozzle 20 is in a normal reflection state, the shape of the jig nozzle 20 on the captured image matches the true shape, so the temporary center 20 b matches the true center of the jig nozzle 20. However, as shown in FIG. 4A, if a low-reflective foreign matter such as oil mist adheres to a part of the jig nozzle 20, for example, the lower left part, the brightness of that part is detected low. The temporary center 20b may be set at a position shifted to the upper right from the true center 20a. Further, as shown in FIG. 4B, if a highly reflective foreign material such as solder or dicing dust adheres to the upper right portion of the jig nozzle 20, the brightness of that portion is detected to be high. The center 20b may be set at a position shifted to the upper right from the true center 20a.

そこで、輝度に基づいて設定された仮の中心20bが真の中心20aと正確に一致しているかどうかを判定するため、輝度検出ウィンドウ22に第1のウィンドウ22aと第2のウィンドウ22bを設定し、治具ノズル20および周辺部23の輝度を検出する。図3(a)において、第1のウィンドウ22aと第2のウィンドウ22bは、治具ノズル20の仮の中心20bを基準として輝度検出ウィンドウ22に設定される。第1のウィンドウ
22aは、仮の中心20bが真の中心20aと一致している場合に治具ノズル20の内側に位置するように設定され、ここでは正方形の第1のウィンドウ22aが治具ノズル20に内接する位置に設定されている。第2のウィンドウ22bは、仮の中心20bが真の中心20aである場合に治具ノズル20の外側に位置するように設定され、ここでは治具ノズル20を取り囲む複数の長方形により構成されており、各ウィンドウの長方形の一辺が治具ノズル20に外接する位置に設定されている。治具ノズル20には形状やサイズの異なる様々な品種があるため、各治具ノズルに対応した第1のウィンドウ22aと第2のウィンドウ22bを予め設定して記憶部15に記憶させている。
Therefore, in order to determine whether or not the temporary center 20b set based on the brightness exactly matches the true center 20a, the first window 22a and the second window 22b are set as the brightness detection window 22. The brightness of the jig nozzle 20 and the peripheral portion 23 is detected. In FIG. 3A, the first window 22a and the second window 22b are set as the luminance detection window 22 with the provisional center 20b of the jig nozzle 20 as a reference. The first window 22a is set to be located inside the jig nozzle 20 when the temporary center 20b coincides with the true center 20a. Here, the square first window 22a is the jig nozzle 20a. 20 is inscribed in the position. The second window 22b is set so as to be positioned outside the jig nozzle 20 when the temporary center 20b is the true center 20a, and is configured by a plurality of rectangles surrounding the jig nozzle 20 here. The rectangular side of each window is set at a position that circumscribes the jig nozzle 20. Since there are various types of jig nozzles 20 having different shapes and sizes, the first window 22a and the second window 22b corresponding to each jig nozzle are preset and stored in the storage unit 15.

第1のウィンドウ22aと第2のウィンドウ22bは治具ノズル20の仮の中心20bを基準として設定されるので、図3(a)に示すように、仮の中心20bが真の中心20aと一致していれば、第1のウィンドウ22aは撮像画像上の治具ノズル20に内接し、第2のウィンドウ22bは撮像画像上の治具ノズル20に外接する。この場合、第1のウィンドウ22aにおいては比較的明るい治具ノズル20の輝度が検出され、第2のウィンドウ22bにおいては、比較的暗い治具ノズル20の周辺部23の輝度が検出される。   Since the first window 22a and the second window 22b are set on the basis of the temporary center 20b of the jig nozzle 20, the temporary center 20b is equal to the true center 20a as shown in FIG. If so, the first window 22a is inscribed in the jig nozzle 20 on the captured image, and the second window 22b is inscribed on the jig nozzle 20 on the captured image. In this case, the brightness of the relatively bright jig nozzle 20 is detected in the first window 22a, and the brightness of the peripheral portion 23 of the relatively dark jig nozzle 20 is detected in the second window 22b.

一方、図3(b)に示すように、仮の中心20bが真の中心20aと一致していなければ、仮の中心20bを基準として設定される第1のウィンドウ22a内に周辺部23が含まれ、第2のウィンドウ22b内に治具ノズル20が含まれることになる。そのため、第1のウィンドウ22a内の平均輝度は、治具ノズル20のみを検出した場合の輝度より小さく検出され、第2のウィンドウ22b内の平均輝度は周辺部23のみの輝度を検出した場合の輝度より大きく検出される。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, if the temporary center 20b does not coincide with the true center 20a, the peripheral portion 23 is included in the first window 22a set with the temporary center 20b as a reference. Thus, the jig nozzle 20 is included in the second window 22b. Therefore, the average luminance in the first window 22a is detected to be smaller than the luminance when only the jig nozzle 20 is detected, and the average luminance in the second window 22b is that when only the peripheral portion 23 is detected. It is detected larger than the luminance.

ここで、治具ノズル20の輝度が最大値Amax〜最小値Aminの間でばらつき、周辺部23の輝度が最大値Bmax〜最小値Bminの間でばらつくものとすると、図3(a)に示すように仮の中心20bが真の中心20aに一致している場合には、Bmin≦第2のウィンドウ22b内の平均輝度≦Bmax<Amin≦第1のウィンドウ22a内の平均輝度≦Amaxの関係が成立する。そのため、図3(b)に示すように仮の中心20bが真の中心20aに一致していない場合には、第1のウィンドウ22a内の平均輝度はAminより小さくなる。従って、第1の閾値をAminより小さく設定すると、仮の中心20bが真の中心20aに一致していない場合には、第1のウィンドウ22a内の平均輝度が第1の閾値を超えることはない。一方、第2のウィンドウ22b内の平均輝度と第2の閾値との関係については、仮の中心20bが真の中心20aに一致していない場合には、第2のウィンドウ22b内の平均輝度はBmaxより大きくなる。従って、第2の閾値をBmaxより大きく設定すると、仮の中心20bが真の中心20aに一致していない場合には、第2のウィンドウ22b内の平均輝度が第2の閾値を超えることになる。すなわち、図3(a)に示すように仮の中心20bが真の中心20aに一致している場合には、Bmin≦第2のウィンドウ22b内の平均輝度≦Bmax<第2の閾値<第1の閾値<Amin≦第1のウィンドウ22a内の平均輝度≦Amaxの関係が成立する。従って、第1のウィンドウ22a内の平均輝度が第1の閾値を超えるとともに第2のウィンドウ22b内の平均輝度が第2の閾値を超えていない場合には、仮の中心20bが真の中心20aに一致していると判定することができる。なお、治具ノズル20や周辺部23に設定される輝度により第1のウィンドウ22aと第2のウィンドウ22bにより検出される輝度は異なるため、治具ノズル20および周辺部23の反射率に対応した輝度で第1の閾値および第2の閾値を予め設定して記憶部15に記憶させている。   Here, assuming that the luminance of the jig nozzle 20 varies between the maximum value Amax and the minimum value Amin and the luminance of the peripheral portion 23 varies between the maximum value Bmax and the minimum value Bmin, it is shown in FIG. Thus, when the temporary center 20b coincides with the true center 20a, the relationship of Bmin ≦ average brightness in the second window 22b ≦ Bmax <Amin ≦ average brightness in the first window 22a ≦ Amax is established. To establish. Therefore, as shown in FIG. 3B, when the temporary center 20b does not coincide with the true center 20a, the average luminance in the first window 22a is smaller than Amin. Therefore, if the first threshold value is set smaller than Amin, the average luminance in the first window 22a will not exceed the first threshold value if the temporary center 20b does not coincide with the true center 20a. . On the other hand, regarding the relationship between the average brightness in the second window 22b and the second threshold, if the temporary center 20b does not coincide with the true center 20a, the average brightness in the second window 22b is It becomes larger than Bmax. Therefore, when the second threshold value is set to be larger than Bmax, the average luminance in the second window 22b exceeds the second threshold value when the temporary center 20b does not coincide with the true center 20a. . That is, as shown in FIG. 3A, when the temporary center 20b coincides with the true center 20a, Bmin ≦ average luminance in the second window 22b ≦ Bmax <second threshold <first The relationship of threshold value <Amin ≦ average luminance in the first window 22a ≦ Amax is established. Therefore, when the average luminance in the first window 22a exceeds the first threshold and the average luminance in the second window 22b does not exceed the second threshold, the temporary center 20b is the true center 20a. It can be determined that In addition, since the brightness | luminance detected by the 1st window 22a and the 2nd window 22b differs with the brightness | luminance set to the jig nozzle 20 or the peripheral part 23, it respond | corresponded to the reflectance of the jig nozzle 20 and the peripheral part 23. The first threshold value and the second threshold value are set in advance in terms of luminance and stored in the storage unit 15.

なお、認識対象として上記の電子部品実装装置に備えられた治具ノズル20の他にノズル10に吸着された電子部品や各種の認識マーク等を撮像し、これらの中心位置を認識することもできる。例えば、認識対象が電子部品である場合には、図5に示すように、電極部Paの輝度に基づいて設定された仮の中心30bを基準として第1のウィンドウ31a
と第2のウィンドウ31bを輝度検出ウィンドウ22上に設定する。第1のウィンドウ31aは、電子部品Pの仮の中心30bが真の中心である場合に、電子部品Pの電極部Paに内接するように設定され、第2のウィンドウ31bは、電子部品Pに外接するように設定される。これにより、第1のウィンドウ31aおよび第2のウィンドウ31b内の輝度を第1の閾値および第2の閾値と比較することで、仮の中心31bが電子部品Pの真の中心と一致しているか否かの判定を行うことができる。
In addition to the jig nozzle 20 provided in the electronic component mounting apparatus described above as an object to be recognized, an electronic component sucked by the nozzle 10 and various recognition marks can be imaged to recognize the center positions thereof. . For example, when the recognition target is an electronic component, as shown in FIG. 5, the first window 31a is based on the temporary center 30b set based on the luminance of the electrode portion Pa.
And the second window 31 b is set on the luminance detection window 22. The first window 31a is set so as to be inscribed in the electrode part Pa of the electronic component P when the temporary center 30b of the electronic component P is a true center, and the second window 31b is formed on the electronic component P. Set to circumscribe. Thereby, by comparing the luminance in the first window 31a and the second window 31b with the first threshold value and the second threshold value, whether the temporary center 31b matches the true center of the electronic component P. A determination of whether or not can be made.

図6のフローチャートは、本実施の形態の電子部品実装装置における治具ノズル20の中心を位置認識する方法を工程順に示している。最初に治具ノズル20の輝度に基づいて仮の中心を設定する工程を実行する。まず、治具ノズル20をカメラ13の撮像領域21内に位置決めし、治具ノズル20を取り囲む位置に輝度検出ウィンドウ22を設定する(ST1、図3(a)参照)。次に、治具ノズル20の撮像を行い、治具ノズル20の仮の中心20bを設定する(ST2)。   The flowchart of FIG. 6 shows a method of recognizing the position of the center of the jig nozzle 20 in the electronic component mounting apparatus of the present embodiment in the order of steps. First, a step of setting a temporary center based on the luminance of the jig nozzle 20 is executed. First, the jig nozzle 20 is positioned in the imaging region 21 of the camera 13, and the luminance detection window 22 is set at a position surrounding the jig nozzle 20 (ST1, see FIG. 3A). Next, the jig nozzle 20 is imaged, and a temporary center 20b of the jig nozzle 20 is set (ST2).

次に、治具ノズル20の仮の中心20bを基準として第1の領域を設定する工程を実行する。第1の領域は、第1のウィンドウ22aとして記憶部15に記憶されており、仮の中心20bを基準として第1のウィンドウ22aを設定する(ST3)。その後、第1のウィンドウ22a内の輝度を検出し、演算部14により平均輝度を測定する(ST4)。   Next, a step of setting the first region with reference to the temporary center 20b of the jig nozzle 20 is executed. The first area is stored in the storage unit 15 as the first window 22a, and the first window 22a is set with reference to the temporary center 20b (ST3). Thereafter, the luminance in the first window 22a is detected, and the average luminance is measured by the calculation unit 14 (ST4).

次に、第1の領域内の平均輝度が第1の閾値を超えているかどうかを判定する第1の判定工程を実行する。第1のウィンドウ22a内の平均輝度は記憶部15に記憶された第1の閾値と比較され、第1の閾値を超えていないと判定された場合には、ST2において設定された仮の中心20bは真の中心20aと一致していないとみなしエラー処理を行う(ST5)。エラー処理により、ST2において設定された仮の中心20bは破棄され、新たに仮の中心20bを設定する。このとき、警告手段によりオペレータにエラー情報を伝え、オペレータは治具ノズル20に異常がないかどうかの検査を行い、付着した異物を除去する等の清掃を行う。その後、ST2以降の工程を繰り返し行い、治具ノズル20の仮の中心20bを新たに設定し直す。   Next, a first determination step is performed to determine whether the average luminance in the first region exceeds the first threshold value. The average brightness in the first window 22a is compared with the first threshold value stored in the storage unit 15, and if it is determined that the first threshold value does not exceed the first threshold value, the temporary center 20b set in ST2 Is regarded as not coincident with the true center 20a, and error processing is performed (ST5). By the error processing, the temporary center 20b set in ST2 is discarded, and a new temporary center 20b is set. At this time, error information is transmitted to the operator by a warning means, and the operator inspects whether there is any abnormality in the jig nozzle 20 and performs cleaning such as removing the adhered foreign matter. Thereafter, the processes after ST2 are repeated, and the temporary center 20b of the jig nozzle 20 is newly set.

一方、第1のウィンドウ22a内の平均輝度が第1の閾値を超えていると判定された場合には、第2の領域を設定する工程を実行する。第2の領域は、第2のウィンドウ22bとして記憶部15に記憶されており、仮の中心20bを基準として第2のウィンドウ22bを設定する(ST6)。その後、第2のウィンドウ22b内の輝度を検出し、演算部14により平均輝度を測定する(ST7)。   On the other hand, when it is determined that the average luminance in the first window 22a exceeds the first threshold, a step of setting the second region is executed. The second area is stored in the storage unit 15 as the second window 22b, and the second window 22b is set with reference to the temporary center 20b (ST6). Thereafter, the luminance in the second window 22b is detected, and the average luminance is measured by the calculation unit 14 (ST7).

次に、第2の領域内の平均輝度が第1の閾値を超えているかどうかを判定する第2の判定工程を実行する。第2のウィンドウ22b内の平均輝度は記憶部15に記憶された第2の閾値と比較され、第2の閾値を超えていると判定された場合には、ST2において設定された仮の中心20bは真の中心20aと一致していないとみなしエラー処理を行う(ST8)。一方、第2のウィンドウ22b内の平均輝度が第2の閾値を超えていないと判定された場合には、ST2において設定された仮の中心20bは真の中心20aと一致しているとみなし真の中心として認定する(ST9)。このように認識された治具ノズル20の真の中心位置は、記憶部15に中心位置データとして記憶され、以後の実装動作においては記憶部15に記憶された中心位置に基づいて各ノズル10の位置制御が行われる。   Next, a second determination step is performed for determining whether the average luminance in the second region exceeds the first threshold value. The average brightness in the second window 22b is compared with the second threshold stored in the storage unit 15, and if it is determined that the second threshold is exceeded, the temporary center 20b set in ST2 Is regarded as not coincident with the true center 20a, and error processing is performed (ST8). On the other hand, if it is determined that the average luminance in the second window 22b does not exceed the second threshold value, the temporary center 20b set in ST2 is regarded as coincident with the true center 20a. (ST9). The true center position of the jig nozzle 20 recognized in this way is stored as center position data in the storage unit 15, and in the subsequent mounting operation, each nozzle 10 is stored based on the center position stored in the storage unit 15. Position control is performed.

なお、ST7において設定する第2のウィンドウ22bを複数の長方形の小ウィンドウに分割して記憶部15に記憶させ、小ウィンドウ毎の平均輝度を第2の閾値と比較する工程を複数回実行するようにしてもよい。この場合、少なくとも1つの小ウィンドウ内の平均輝度が第2の閾値を超えていると判定された場合にエラー処理を行う。例えば、図3(b)に示すように、治具ノズル20の仮の中心20bが真の中心20aからずれた位置に
設定された場合、小ウィンドウ22c、22dのみで治具ノズル20の輝度が検出されるため、第2のウィンドウ22b全体で輝度を平均する場合に比べて輝度の差をより明確に検出することが可能になる。
The second window 22b set in ST7 is divided into a plurality of rectangular small windows and stored in the storage unit 15, and the step of comparing the average luminance for each small window with the second threshold is executed a plurality of times. It may be. In this case, error processing is performed when it is determined that the average luminance in at least one small window exceeds the second threshold. For example, as shown in FIG. 3B, when the temporary center 20b of the jig nozzle 20 is set at a position shifted from the true center 20a, the luminance of the jig nozzle 20 is reduced only by the small windows 22c and 22d. Therefore, the difference in luminance can be detected more clearly than in the case where the luminance is averaged over the entire second window 22b.

このように本実施の形態の認識方法においては、電子部品や認識マーク、治具ノズル等の認識対象の仮の中心を基準として第1の領域および第2の領域を設定し、これらの領域内の平均輝度と所定の閾値との比較し、所定の条件を満たした場合にのみ仮の中心を真の中心として認識するようにしているので、オイルミストやダイシングダスト等の異物の付着によりの認識対象の中心位置を誤認識することがない。これにより、電子部品実装装置における位置制御が高精度に行えるようになるので実装品質の向上につながる。   As described above, in the recognition method of the present embodiment, the first region and the second region are set with reference to the temporary center of the recognition target such as an electronic component, a recognition mark, or a jig nozzle, and the inside of these regions is set. Compared with the average brightness of the image and a predetermined threshold, the temporary center is recognized as the true center only when a predetermined condition is satisfied, so that recognition based on the adhesion of foreign matter such as oil mist or dicing dust is recognized. The center position of the target is not erroneously recognized. As a result, position control in the electronic component mounting apparatus can be performed with high accuracy, leading to improvement in mounting quality.

ところで、電子部品実装装置には、実装ヘッド8を水平移動させるためのY軸駆動機構6a、X軸駆動機構7aを含め種々の駆動機構が備えられているため、実装動作を連続して行う過程において駆動機構から発熱し、実装ヘッド8と基台1との間に熱変形による位置ずれが生じることがある。そのため、電子部品の位置認識の基準となるカメラ13の認識原点やラインセンサ18の認識原点を基準として認識される電子部品の位置および高さに熱変形に起因する誤差が含まれることがあった。このような問題を解決するため、認識原点と実装ヘッド8に装着された治具ノズル20の位置のずれを経時的に測定し、認識原点と各ノズル10の位置関係を補正するキャリブレーションが行われる。   By the way, since the electronic component mounting apparatus is provided with various drive mechanisms including the Y-axis drive mechanism 6a and the X-axis drive mechanism 7a for horizontally moving the mounting head 8, the process of continuously performing the mounting operation. In this case, heat is generated from the drive mechanism, and a positional shift due to thermal deformation may occur between the mounting head 8 and the base 1. For this reason, the position and height of the electronic component recognized on the basis of the recognition origin of the camera 13 and the recognition origin of the line sensor 18 as a reference for the position recognition of the electronic component may include errors due to thermal deformation. . In order to solve such a problem, calibration is performed by measuring the positional deviation between the recognition origin and the jig nozzle 20 mounted on the mounting head 8 over time, and correcting the positional relationship between the recognition origin and each nozzle 10. Is called.

キャリブレーションには、カメラ13の認識原点と治具ノズル20の水平方向における位置ずれを補正する位置キャリブレーションと、ラインセンサ18の認識原点と治具ノズル20の鉛直方向における位置ずれを補正する高さキャリブレーションがある。位置キャリブレーションに関しては、治具ノズル20をカメラ13により撮像し、認識原点と治具ノズル20の中心位置とのずれに基づいて位置補正値を演算し、以後に認識される電子部品の位置に位置補正値を加味する補正を行う。また、高さキャリブレーションに関しては、治具ノズル20をラインセンサ18により検知し、治具ノズル20による遮光長に基づいて高さ補正値を演算し、以後に測定される電子部品の高さに高さ補正値を加味する補正を行う。   The calibration includes a position calibration that corrects the positional deviation of the recognition origin of the camera 13 and the jig nozzle 20 in the horizontal direction, and a high correction that corrects the positional deviation of the recognition origin of the line sensor 18 and the jig nozzle 20 in the vertical direction. There is calibration. Regarding the position calibration, the jig nozzle 20 is imaged by the camera 13, a position correction value is calculated based on the deviation between the recognition origin and the center position of the jig nozzle 20, and the position of the electronic component recognized thereafter is obtained. Correction is performed with the position correction value taken into account. Regarding the height calibration, the jig nozzle 20 is detected by the line sensor 18, the height correction value is calculated based on the light shielding length by the jig nozzle 20, and the height of the electronic component measured thereafter is calculated. Perform corrections taking the height correction value into account.

これらのキャリブレーションを定期的または不定期に行うことにより、熱変形に起因する位置および高さ誤差を排除する。位置補正値および高さ補正値は演算部14により演算され、キャリブレーション毎に更新されながら記憶部15に補正データとして記憶され、次回のキャリブレーションまではこの補正データに基づいて位置および高さ補正が行われる。   By performing these calibrations regularly or irregularly, position and height errors due to thermal deformation are eliminated. The position correction value and the height correction value are calculated by the calculation unit 14 and stored as correction data in the storage unit 15 while being updated for each calibration. The position and height correction are performed based on the correction data until the next calibration. Is done.

ここで、先のキャリブレーションと後のキャリブレーションの間で治具ノズル20に異物等が付着すると、後のキャリブレーションにおいて治具ノズル20の中心位置や遮光長が誤って認識される。この場合、誤認識された治具ノズル20の中心位置や遮光長に基づいて位置補正値や高さ補正値を更新すると、以後に認識される電子部品の位置や高さに誤差が含まれることになる。そこで、熱変形による位置補正値や高さ補正値の変化を許容する許容値を予め設定し、位置補正値や高さ補正値が許容値を超えている場合には、先後のキャリブレーション間に治具ノズル20に異物等が付着して誤認識されたと判断し、エラー処理を行う。   Here, if foreign matter or the like adheres to the jig nozzle 20 between the previous calibration and the subsequent calibration, the center position and the light shielding length of the jig nozzle 20 are erroneously recognized in the subsequent calibration. In this case, if the position correction value or the height correction value is updated based on the center position or the light shielding length of the jig nozzle 20 that is erroneously recognized, an error is included in the position or height of the electronic component that is subsequently recognized. become. Therefore, if an allowable value that allows changes in the position correction value or height correction value due to thermal deformation is set in advance, and the position correction value or height correction value exceeds the allowable value, the calibration is performed between the previous and subsequent calibrations. It is determined that a foreign object or the like has adhered to the jig nozzle 20 and has been erroneously recognized, and error processing is performed.

図7は、補正値と許容値の関係を図式化して示している。図中、実線で示したグラフは補正値(位置補正値または高さ補正値)の更新状況であり、時間t1、t2、t3、t4においてキャリブレーションが実行され、そのうち、時間t1、t2、t4において補正値が更新されている。図中、破線で示したグラフは許容値の更新状況であり、補正値の更新の度に同じパターンの変化を繰り返すように設定されている。   FIG. 7 schematically shows the relationship between the correction value and the allowable value. In the figure, the graph indicated by the solid line is the update status of the correction value (position correction value or height correction value), and calibration is executed at times t1, t2, t3, and t4, of which times t1, t2, and t4. The correction value is updated at. In the drawing, the graph indicated by the broken line indicates the update state of the allowable value, and is set to repeat the same pattern change every time the correction value is updated.

許容値は、補正値を更新する際の先の補正値からの許容変化量であり、熱変形による変化量より大きな値に設定される。ここでは、時間の経過に比例して熱変形が増大すると仮定して熱変形速度を設定し、許容値は、先のキャリブレーションを実行した時点からの時間経過に伴って漸増する。なお、カメラ13やラインセンサ18における分解能等による誤差マージンを考慮し、許容値には初期値が設定されている。従って、許容値は、「熱変形速度」×「先のキャリブレーション実行時からの経過時間」+「初期値」の一次関数式で設定される。また、許容値には、補正値の最大値を規制する補正値許容上限と最小値を規制する補正値許容下限が設定されており、この上限と下限の間が補正値許容範囲となっている。また、上記の一次関数式で設定される許容値には最大上限値および最大下限値が設定されており、後のキャリブレーションが実行されるまでに長時間を要した場合であっても、許容値が最大上限値および最大下限値を超えることがないようにしている。   The allowable value is an allowable change amount from the previous correction value when the correction value is updated, and is set to a value larger than the change amount due to thermal deformation. Here, the thermal deformation speed is set on the assumption that the thermal deformation increases in proportion to the passage of time, and the allowable value gradually increases with the passage of time from the time when the previous calibration is executed. Note that an initial value is set as an allowable value in consideration of an error margin due to resolution or the like in the camera 13 or the line sensor 18. Therefore, the allowable value is set by a linear function equation of “thermal deformation speed” × “elapsed time from the previous calibration execution” + “initial value”. In addition, the allowable value includes a correction value allowable upper limit that restricts the maximum correction value and a correction value allowable lower limit that restricts the minimum value, and the correction value allowable range is between the upper limit and the lower limit. . In addition, the maximum upper limit value and the maximum lower limit value are set for the allowable values set by the above linear function formula, and even if it takes a long time to perform the subsequent calibration, the allowable values are set. The value does not exceed the maximum upper limit value and the maximum lower limit value.

キャリブレーションにより演算された補正値は、演算部14により許容値と比較され、補正値が許容値を超えている場合にはエラー処理される。すなわち、治具ノズル20に異物等が付着し、キャリブレーションにおいて誤認識されたと判断し、当該補正値による記憶部15の補正値の更新を行わず、現在の補正値を継続して使用する。また、エラー処理により実装動作が停止し、オペレータにエラー警告が通知される。オペレータは、治具ノズル20の検査や清掃を行い、異物等を排除した正常な状態にする。   The correction value calculated by the calibration is compared with the allowable value by the calculation unit 14, and if the correction value exceeds the allowable value, an error process is performed. That is, it is determined that foreign matter or the like has adhered to the jig nozzle 20 and has been erroneously recognized in the calibration, and the correction value of the storage unit 15 is not updated with the correction value, and the current correction value is continuously used. Further, the mounting operation is stopped by error processing, and an error warning is notified to the operator. The operator inspects and cleans the jig nozzle 20 to obtain a normal state in which foreign matters are excluded.

図7に示すように、時間t1においてはキャリブレーション後の補正値が許容範囲内であるので、記憶部15に記憶されている補正値c1を新たな補正値c2に更新する。時間t2においても同様に補正値c2を新たな補正値c3に更新する。しかし、時間t3においてはキャリブレーション後の補正値c4が補正値許容範囲外であるので、治具ノズル20に何らかの異常、例えば異物が付着していると判断し、補正値c4への更新は行わずに先の補正値c3を使用した実装動作を継続する。その後、時間t4において再度キャリブレーションを行ったときの補正値c5が許容範囲内であれば、異常が解消したと判断し、新たな補正値c5への更新を行う。   As shown in FIG. 7, since the corrected value after calibration is within the allowable range at time t1, the correction value c1 stored in the storage unit 15 is updated to a new correction value c2. Similarly, at time t2, the correction value c2 is updated to a new correction value c3. However, since the corrected correction value c4 is outside the allowable correction value range at time t3, it is determined that some abnormality, for example, foreign matter is attached to the jig nozzle 20, and the correction value c4 is updated. The mounting operation using the previous correction value c3 is continued. Thereafter, if the correction value c5 when the calibration is performed again at the time t4 is within the allowable range, it is determined that the abnormality has been resolved, and the new correction value c5 is updated.

次に、電子部品実装装置における実装動作中に補正値を更新する方法について、治具ノズル20とラインセンサ18の鉛直位置関係を補正する高さ補正値の更新を例にとり説明する。なお、治具ノズル20とカメラ13の水平位置関係を補正する位置補正値の更新についても高さ補正値の更新と同様に更新する。   Next, a method for updating the correction value during the mounting operation in the electronic component mounting apparatus will be described using an example of updating the height correction value for correcting the vertical positional relationship between the jig nozzle 20 and the line sensor 18. The position correction value for correcting the horizontal positional relationship between the jig nozzle 20 and the camera 13 is also updated in the same manner as the height correction value.

実装動作に開始に先立って、記憶部15に記憶された許容値の初期設定を行う(ST1)。未だキャリブレーションを実行していない段階では、許容値を設定する一次関数式の「先のキャリブレーション実行時からの経過時間」が設定されないので、初期設定において経過時間を無限大に設定する。これにより、許容値が最大上限値および最大下限値に設定される。   Prior to starting the mounting operation, the allowable values stored in the storage unit 15 are initially set (ST1). In the stage where calibration has not yet been executed, the “elapsed time from the previous calibration execution” of the linear function equation for setting the allowable value is not set, so the elapsed time is set to infinity in the initial setting. Thereby, the allowable value is set to the maximum upper limit value and the maximum lower limit value.

実装動作を開始し(ST2)、予め設定した所定時間を経過すると、実装ヘッド8のノズル10を上昇させるとともに治具ノズル20を下降させ所定の高さに設定する(ST3)。この状態で、実装ヘッド8をラインセンサ18に移動させ、治具ノズル20による遮光長を演算し、治具ノズル20の下端の認識原点に対する相対的な高さ、すなわち治具ノズル20の高さを測定する(ST4)。治具ノズル20の高さ測定(ST4)は、実装動作中に所定時間経過毎に複数回行われ、治具ノズル20の高さ測定値の差に基づいてキャリブレーションを実行する。キャリブレーションは、先に測定された治具ノズル20の高さ測定値と後に測定された高さ測定値との差が許容値を超えていない場合に実行され、記憶部15に記憶された高さ補正値をキャリブレーション後の新たな高さ補正値に更新する(ST5)。以後、次の更新時までは記憶部15に記憶された高さ補正値に基づいてノズ
ル10の実装時における実装高さが管理される。一方、先に測定された治具ノズル20の高さ測定値と後に測定された高さ測定値との差が許容値を超えている場合には、エラー処理を行う(ST6)。エラー処理により、高さ補正値の更新は行われず、キャリブレーション前の高さ補正値を使用した実装高さ管理が継続される。また、警告手段によりオペレータにエラー情報を伝え、オペレータは治具ノズル20に異常がないかどうかの検査を行い、付着した異物を除去する等の清掃を行う。その後、実装動作を再開する。
When the mounting operation is started (ST2) and a predetermined time has elapsed, the nozzle 10 of the mounting head 8 is raised and the jig nozzle 20 is lowered and set to a predetermined height (ST3). In this state, the mounting head 8 is moved to the line sensor 18, the light shielding length by the jig nozzle 20 is calculated, and the relative height of the lower end of the jig nozzle 20 with respect to the recognition origin, that is, the height of the jig nozzle 20. Is measured (ST4). The height measurement (ST4) of the jig nozzle 20 is performed a plurality of times every predetermined time during the mounting operation, and calibration is executed based on the difference in the height measurement value of the jig nozzle 20. The calibration is executed when the difference between the height measurement value of the jig nozzle 20 measured earlier and the height measurement value measured later does not exceed the allowable value, and is stored in the storage unit 15. The height correction value is updated to a new height correction value after calibration (ST5). Thereafter, the mounting height at the time of mounting the nozzle 10 is managed based on the height correction value stored in the storage unit 15 until the next update. On the other hand, when the difference between the height measurement value of the jig nozzle 20 measured earlier and the height measurement value measured later exceeds the allowable value, error processing is performed (ST6). Due to the error processing, the height correction value is not updated, and the mounting height management using the height correction value before calibration is continued. Further, error information is transmitted to the operator by a warning means, and the operator inspects whether there is any abnormality in the jig nozzle 20, and performs cleaning such as removing the adhered foreign matter. Thereafter, the mounting operation is resumed.

このように、基台1側に設けられたカメラ13およびラインセンサ18により実装ヘッド8の治具ノズル20の位置および高さを経時的に認識し、位置および高さのキャリブレーションを適宜実行することにより、熱変形による実装ヘッド8と基台1との間に位置ずれによる位置決め精度および実装高さ精度の低下を防止することができる。これにより電子部品の実装の際の電子部品の位置および実装高さが適切に制御され、熱変形による影響を排除して実装品質を確保することができる。   As described above, the position and height of the jig nozzle 20 of the mounting head 8 are recognized over time by the camera 13 and the line sensor 18 provided on the base 1 side, and the calibration of the position and height is appropriately executed. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in positioning accuracy and mounting height accuracy due to displacement between the mounting head 8 and the base 1 due to thermal deformation. As a result, the position and mounting height of the electronic component when mounting the electronic component are appropriately controlled, and the mounting quality can be ensured by eliminating the influence of thermal deformation.

なお、本実施の形態においては、カメラ13やラインセンサ18からなる認識手段の認識対象として治具ノズル20を例示して説明しているが、認識対象は治具ノズル20に限らず、ノズル10を直接認識してもよい。   In the present embodiment, the jig nozzle 20 is exemplified and described as the recognition target of the recognition means including the camera 13 and the line sensor 18, but the recognition target is not limited to the jig nozzle 20, and the nozzle 10 May be recognized directly.

本発明によれば、認識手段と認識対象の間における位置ずれを補正する補正値を経時的に更新するので、熱変形による影響を排除して認識対象の位置または高さを認識することができ、また、熱変形に起因する位置ずれのみを許容する許容値を設定し、熱変形以外の要因による位置ずれが許容値を超えた場合に補正値が自動的に更新されないようにしているので、認識対象の位置認識結果に異常値が含まれることがないという利点があり、高精度を要求する電子部品の実装分野等において有用である。   According to the present invention, since the correction value for correcting the positional deviation between the recognition means and the recognition target is updated with time, the position or height of the recognition target can be recognized without the influence of thermal deformation. In addition, since an allowable value that allows only positional deviation due to thermal deformation is set, and the positional deviation due to factors other than thermal deformation exceeds the allowable value, the correction value is not automatically updated. There is an advantage that an abnormal value is not included in the position recognition result of the recognition target, which is useful in the field of mounting electronic components that require high accuracy.

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図The top view of the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成図1 is a configuration diagram of a control system of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. (a)、(b)本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における治具ノズルの撮像画像を示す説明図(A), (b) Explanatory drawing which shows the picked-up image of the jig | tool nozzle in the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention (a)、(b)本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における治具ノズルの撮像画像を示す説明図(A), (b) Explanatory drawing which shows the picked-up image of the jig | tool nozzle in the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における電子部品の撮像画像を示す説明図Explanatory drawing which shows the picked-up image of the electronic component in the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の認識方法を示すフローチャートThe flowchart which shows the recognition method of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における補正値の更新状況を示す説明図Explanatory drawing which shows the update condition of the correction value in the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の認識方法を示すフローチャートThe flowchart which shows the recognition method of one embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

11 制御部
13 カメラ
14 演算部
15 記憶部
18 ラインセンサ
20 治具ノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Control part 13 Camera 14 Calculation part 15 Memory | storage part 18 Line sensor 20 Jig nozzle

Claims (1)

認識手段と相対的に移動可能に構成された認識対象の位置を前記認識手段により認識する方法であって、
前記認識手段により前記認識対象の位置を経時的に認識する認識工程と、
前記認識工程において先に認識された前記認識対象の位置と後に認識された前記認識対象の位置との差に基づいて前記認識手段の認識原点と前記認識対象との位置ずれを補正する補正値を演算する演算工程と、
前記認識工程において前記認識対象の位置が認識される度に前記演算工程において演算される補正値を更新する補正値更新工程と、
前記補正値更新工程において補正値が更新される度に更新後の補正値を許容する許容値を設定する工程と、
前記演算工程において演算された前記補正値が前記許容値を超えているかどうかを判定する判定工程と、
前記演算工程において演算された補正値が前記許容値を超えていると判定された場合にエラー処理を行う工程と、
を含み、前記許容値が、前記補正値の更新の度に更新後の前記補正値を規準とする初期値に復元し、前記補正値の次の更新時まで経時的に漸増することを特徴とする認識対象の位置を認識する方法。
A method for recognizing a position of a recognition object configured to be movable relative to a recognition means by the recognition means,
A recognition step of recognizing the position of the recognition object over time by the recognition means;
A correction value for correcting a positional deviation between the recognition origin of the recognition means and the recognition target based on a difference between the position of the recognition target recognized in the recognition step and the position of the recognition target recognized later. A calculation process to calculate,
A correction value update step of updating a correction value calculated in the calculation step each time the position of the recognition target is recognized in the recognition step;
A step of setting an allowable value that allows the updated correction value every time the correction value is updated in the correction value updating step;
A determination step of determining whether or not the correction value calculated in the calculation step exceeds the allowable value;
A step of performing error processing when it is determined that the correction value calculated in the calculation step exceeds the allowable value;
Wherein the said tolerance, and wherein the correction value updated restored to the initial value to reference each time the update of the correction value, with time increasing until the next update of the correction value A method for recognizing the position of a recognition target .
JP2006094026A 2006-03-30 2006-03-30 How to recognize the position of the recognition target Expired - Fee Related JP4622913B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006094026A JP4622913B2 (en) 2006-03-30 2006-03-30 How to recognize the position of the recognition target

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006094026A JP4622913B2 (en) 2006-03-30 2006-03-30 How to recognize the position of the recognition target

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007273520A JP2007273520A (en) 2007-10-18
JP4622913B2 true JP4622913B2 (en) 2011-02-02

Family

ID=38676057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006094026A Expired - Fee Related JP4622913B2 (en) 2006-03-30 2006-03-30 How to recognize the position of the recognition target

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4622913B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6467631B2 (en) * 2015-04-15 2019-02-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 Management device and mounting board manufacturing method
US11083121B2 (en) * 2016-01-25 2021-08-03 Fuji Corporation Component mounting apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10222215A (en) * 1997-02-05 1998-08-21 Yamagata Casio Co Ltd Electronic part loading device
JP2002134899A (en) * 2000-10-25 2002-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electronic component mounting system and method therefor
JP2002261492A (en) * 2002-02-04 2002-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ic component mounting method and mounter
JP2004193261A (en) * 2002-12-10 2004-07-08 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd Electronic part mounting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10222215A (en) * 1997-02-05 1998-08-21 Yamagata Casio Co Ltd Electronic part loading device
JP2002134899A (en) * 2000-10-25 2002-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electronic component mounting system and method therefor
JP2002261492A (en) * 2002-02-04 2002-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ic component mounting method and mounter
JP2004193261A (en) * 2002-12-10 2004-07-08 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd Electronic part mounting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007273520A (en) 2007-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4622912B2 (en) Method and apparatus for recognizing center position of recognition object
US8285028B2 (en) Inspection apparatus and inspection method
JP6411028B2 (en) Management device
JP4912246B2 (en) Electronic component mounting method and electronic component mounting apparatus
EP0886465B1 (en) Electronic components mounting method and apparatus
JP2017139364A (en) Component mounting system and component mounting method
US20100195897A1 (en) Inspection apparatus and inspection method
US20160150689A1 (en) Component holding state detection method and component mounting machine
JP2007123807A (en) Component transfer device, surface mount device, component inspection device, and abnormality judging method
JP4871234B2 (en) Abnormality detection method and apparatus for component mounting apparatus
CN102131351A (en) Handling device or ACF pasting state inspection method or substrate module assembly line
JP2008060249A (en) Part packaging method and surface mounting machine
JP4622913B2 (en) How to recognize the position of the recognition target
JP5304739B2 (en) Component mounting method
US8689435B2 (en) Mounting system for mounting electronic components
JPWO2017013781A1 (en) Component mounter
JP2008072058A (en) Method for detecting compensated quantity, compensated quantity detecting device and substrate processing device
JP4237158B2 (en) Mounting board manufacturing apparatus and manufacturing method
JP4907478B2 (en) Parts mounting method
JP6348832B2 (en) Component mounting apparatus, surface mounter, and component thickness detection method
JP2023043068A (en) Component mounting system, component mounting device, trouble detection device, and component mounting method
JP4039866B2 (en) Component recognition processing method for electronic component mounting apparatus and component recognition processing apparatus
KR101438697B1 (en) How to check mounting accuracy of parts
JP4860366B2 (en) Surface mount equipment
WO2016199237A1 (en) Detection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080416

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20091127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100803

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101005

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101018

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees